第864章 磁重聯『爆發式』電磁推進技術
2024-10-10 14:41:53
作者: 少一尾的九尾貓
第864章 磁重聯『爆發式』電磁推進技術
如果說新一代太空梭上,最重要的技術是什麼。
毫無疑問是小型化可控核聚變反應堆和空天發動機。
正是因為兩者的完美結合,才有了如今媲美傳統火箭引擎的優越性能。
但相對比傳統化學火箭發動機來說,空天引擎還是有著不小的缺陷的。
比如推力、短時間的加速,爆發等等。
這些都不是現階段的電推進空天引擎能比的。
長征5號運載火箭的起飛重量達到了1100噸,而獵鷹重型運載火箭的推力更是超過5000噸。
儘管持續的時間相對比電推進引擎來說很短,但在這個時間內能產生的推力和速度,是電推進無法比擬的。
所以徐川一直在思考,該如何提升空天發動機的『爆發力』。
在對磁場的各種形式進行了仔細的研究後,他最終在曾經研究過的一顆恆星的身上,找到了一絲研究方向,並且做了一部分理論出來。
從隨身攜帶的背包中找出來一迭文件,徐川遞了過去。
沙發對面,常華祥院士眼神中帶著濃濃的好奇和興趣,伸手接過了文件,翻閱了起來。
看著文件上的標題,他的眼神中帶上了一抹驚訝,看向徐川開口詢問道:「磁重聯推進技術?」
「嗯。」
徐川點了點頭,解釋道:「磁重聯是等離子體中的一個基本過程,其反應是由具有相反分量的磁力線相互靠近引起的。它能夠將磁能快速轉換為物質的熱能、動能和高能粒子的非熱能。」
「由於磁力線之間存在切向磁場分量的跳變,從而在一個薄層區域中將產生電流片。而反向的磁力線靠的越近,電流則越強,在電流片區域儲存的磁能也越強。」
「當電流或磁能高到一定程度時,將會觸發等離子體不穩定性,從而導致電流耗散與磁場重聯。重聯後,電流片位形被破壞,其中的電流密度降低,系統的磁場能量也下降,轉化為其他能量形式,爆發出來.」
看著常華祥院士臉上帶著的一些迷茫,徐川搖了搖頭,簡單的介紹道:「其實這一過程其實在宇宙的演化中很常見,尤其是恆星的發展中扮演著至關重要的角色。」
「比如太陽爆發現象、日冕加熱、地球磁層爆發等過程,以及一些其他天體現象方面,都與它有一定的關係。」
「簡單的來說,它有點類似於農村小朋友玩的一種遊戲,那種拿繩子穿過一枚紐扣的『拉紐扣』遊戲。」
「磁場就是我們的手,繩子就是控制和傳遞能量的線,而紐扣就是儲能的設備。」
「當繩子扭到極限的時候,紐扣就會高速旋轉,爆發出強大的旋轉性。當你持續拉動的時候,它就會反覆的以極高的速度旋轉。」
「磁重聯推進就是基於這樣的理論基礎構造的,它能夠通過微調磁場進行節流的同時,噴射出等離子體團,形成遠比常規等離子體噴射更高的推力。」
「也就說,在短時間內,它能形成更強的爆發推力。」
常華祥院士翻了翻手中的文件,推了推鼻樑上的眼鏡,有些迷茫的開口問道:「我好像沒怎麼聽說過這個理論?」
太陽爆發現象、日冕加熱、地球磁層爆發這些東西他肯定是知道的,但是磁重聯理論,他的確沒怎麼聽說過。
徐川笑了笑,開口道:「正常,磁重聯是天體物理領域比較前沿的理論了,九十年代的時候,才有人提出相關的架構。」
「而且受限於觀測技術,直到一三年的時候,才開始對這套理論進行深入了解的。」
「現在磁重聯是物理學界知之甚少的神秘領域之一。」
聞言,常華祥院士微蹙起了眉頭,看了過來,開口道:「如果是這樣,那這個研究方向」
「我不是懷疑你的研究是否正確,就算是錯誤的理論,也具有嘗試的價值。」
「只是一套物理學界至今都沒有完全弄明白的理論,要應用的難度,會不會有點太大了?」
還是那句話,理論物理和應用物理之間相隔的距離,用一個天一個地來形容都不夠遙遠。
尤其是在這種前沿領域的理論知識,鬼知道轉變成應用需要多長的時間。
徐川笑了笑,開口道:「沒事,不用急,這篇論文先研究著,空天發動機的優化也不是一時半會就能完成的,不著急。」
「另外空天發動機的優化,我這邊也會找能源研究所那邊擅長磁場研發的研究員幫忙,後面我也會抽一些時間關注這個的。」
常華祥點點頭,也沒再多問,笑著應道:「行,那我先研究一下。如果有什麼問題,再來找你。」
徐川笑著道:「那就麻煩常老了。」
頓了頓,他接著道:「我簡單的計算過,如果能夠做到運用這種技術,以地球和火星之間的平均距離2.25億公里來算,前往的時間可以縮短超過三分之一,甚至是二分之一以上。」
聽到這個數字,常華祥驚訝的抬起頭,看了過來:「你確定?」
節省超過三分之一甚至是一半以上的時間,對於太空航行來說可是一個超大的幅度了。
如果按照太空梭正常前往火星需要一個月的時間,那麼節省一半,時間可以壓縮到十五天。
兩周的時間前往火星,這個速度,都快堪比上個世紀的太空飛行器登月了。
而要知道,地火之間的距離何止地月之間的百倍,按照平均距離算,接近六百倍的差距。
真要做到了,那前往火星在未來可能會和現在前往月球一樣便捷。
徐川點了點頭,道:「磁重聯推進技術有這個基礎,理論上來說在太空中,它甚至能將太空飛行器推進到十分之一光速。」
十分之一光速,聽到這個數字,即便是見過不少大世面的常華祥都被驚到了。
他咽了口唾沫,神色動容的說道:「如果是這樣,那這項技術可就了不得了。」
如果是其他人說可以將太空飛行器的速度提升當十分之一,他只會當吹牛不屑一顧。
做夢他都不敢這麼做。
但眼前這位,就算是這麼離譜的東西,他都多多少少的相信一些。
真要能做到十分之一光速,太空移民就在眼前。
別說太陽系了,遙遠在數光年之外的比鄰星系他們都有希望在有生之年觸摸一下。
徐川笑了笑,搖著頭道:「只是推測它具備這樣的潛力而已。」
「十分之一光速,先不說以目前的技術來說是不可能做到的,就是理論,我也沒完全做完。」
「眼前這個,只是磁重聯理論中的部分磁紐纏和斷裂釋放理論而已,距離完全了解磁重聯爆發理論,還不知道有多少。」
「不過.」
停頓了一下,他的目光落在常華祥手中捏著的理論文件上,接著道:「不過在原有的空天引擎基礎上,用這套理論,再度提升一下性能應該沒太大的問題。」
「所以接下來航天研究所這邊的重點研究方向,就是這個了。」
「它在未來,極有可能是我們開發太陽系內部資源的最重要手段!」
PS:二更求個月票
一手資源突破防盜章節,收藏czbook.cc。請分享更多的讀者,讓站長能添加更多書籍!